JPH0572475B2 - - Google Patents
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- JPH0572475B2 JPH0572475B2 JP63236238A JP23623888A JPH0572475B2 JP H0572475 B2 JPH0572475 B2 JP H0572475B2 JP 63236238 A JP63236238 A JP 63236238A JP 23623888 A JP23623888 A JP 23623888A JP H0572475 B2 JPH0572475 B2 JP H0572475B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- layer
- steel sheet
- oxide
- amount
- Prior art date
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、スポツト溶接性に優れためつき鋼板
の製造方法に関するものである。 ［従来の技術］ 亜鉛めつき鋼板の溶接性を向上させる方法とし
ては、例えば特開昭55−110783号、特開昭60−
63394号公報の如くめつき鋼板表面にAl2O3等の
酸化物皮膜を生成せしめ、該酸化物の高融点、高
電気抵抗を利用し、溶接性を向上させるとともに
電極チツプとめつき金属との接触を妨げ、チツプ
の溶損をを防止して寿命延長を図ることが開示さ
れている。 又特開昭59−104463号公報の如く、めつき鋼板
の表面に加熱処理により、ZnO／Zn比を0.1〜
0.70にした酸化膜を生成させ同様に溶接性等を向
上させることが開示されている。 しかしながら、このような方法においても、未
だ工業規模では満足すべき結果が得られ難く、め
つき鋼板における溶接性の向上が強く要求されて
いる。又、いかなる鋼板においても効果のある改
善方法はいまだ見出されていないのが実情であ
り、種々の鋼板に共通な改善方法の開発が望まれ
ている。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのような要求を有利に満足するため
になされたもので、チツプの耐久性を向上させ、
生産性に優れためつき鋼板の製造法である。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、亜鉛めつき鋼板を亜鉛イオンと酸化
剤を含有する水溶液に接触させ、該鋼板表面に亜
鉛酸化物と亜鉛水酸化物の１種又は２種を含む酸
化物層を、亜鉛の量にして0.03〜3.0ｇ／m2付着
させることを特徴とするスポツト溶接性に優れた
めつき鋼板の製造方法にある。 本発明の対象とする亜鉛めつき鋼板とは、溶融
めつき法、電気めつき法、蒸着めつき法、容射法
等各種の製造方法によるものを含み、めつき組成
としては純Znの他、ZnとFe、ZnとNi、ZnとAl、
ZnとMn等Znを主成分として、耐蝕性等諸機能の
向上のため１種ないし２種以上の合金元素及び不
純物元素を含み、又SiO2、Al2O3等のセラミツク
微粒子、TiO2等の酸化物、有機高分子をめつき
層中に分散させたものがあり、めつき層の厚み方
向で単一組成のもの、連続的あるいは層状に組成
が変化するものがあり、さらに多層めつき鋼板で
は、最上層あるいは中間層、最下層としてFeや
Niを主成分とし、Znを全く含有しないかもしく
は一部含有し、Ｐ等各種合金元素を含む層を有す
るものがある。 例えば、溶融亜鉛めつき鋼板、鉄−亜鉛合金化
溶融亜鉛めつき鋼板、亜鉛を主とするアルミニウ
ム、鉄等の合金溶融亜鉛めつき鋼板、めつき層断
面方向で下層が合金化されている合金化溶融亜鉛
めつき鋼板（一般にハーフアロイと称する）、片
面 鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛めつき層、他面溶融
亜鉛めつき層からなるめつき鋼板、これらのめつ
き層上に電気めつき、蒸着めつき等により亜鉛、
鉄、ニツケルを主成分とする金属をめつきした鋼
板、あるいは、電気亜鉛めつき鋼板、亜鉛、ニツ
ケル、クロム等合金電気めつき鋼板等、更に単層
又は多層合金電気めつき鋼板及びこれらのめつき
層上に有機皮膜を被覆しためつき鋼板、亜鉛及び
亜鉛含有金属の蒸着めつき鋼板等がある。 その他、SiO2、Al2O3等のセラミツクス微粒
子、TiO2酸化物微粒子及び有機高分子等を亜鉛
又は亜鉛合金めつき中に分散させた分散めつき鋼
板がある。 本発明では、該鋼板を亜鉛イオンと酸化剤を含
有する水溶液に接触させ、表面に亜鉛酸化物と亜
鉛水酸化物とを形成せしめる。接触させる水溶液
中に亜鉛イオンと酸化剤が含有される場合、鋼板
を接触させると鋼板表面に亜鉛の酸化物または水
酸化物が形成される。本来は、酸化物が形成され
るが、水溶液の場合には、酸化物層とともに水酸
化物が形成される。この亜鉛酸化物と亜鉛水酸化
物の１種又は２種を含む酸化物層を、亜鉛の量に
して0.03〜3.0ｇ／m2付着せしめる。亜鉛酸化物
と亜鉛水酸化物が発揮する効果は、同等であるの
で、この層の亜鉛の総量で付着量を規定すること
ができる。 めつき鋼板をスポツト溶接により接合しようと
すると、溶接時の発熱によりめつき層が溶融状態
となり、チツプ組成の銅とめつき金属とが選択的
に反応し、硬く脆い合金層を形成して、チツプが
損耗し、電極チツプの寿命を短命にすることにな
る。 しかしながら、電極チツプとめつき層との間に
亜鉛の酸化物層もしくは水酸化物層が存在する
と、この層は、銅−めつき金属の選択的合金化を
防止する作用があり、電極チツプの損耗を遅延さ
せる。 この理由は該層によりチツプとめつき金属との
接触が断たれ、合金層の生成による溶損を防止す
るとともに、さらに溶融状態のめつき金属が鋼板
の鉄と合金化され、主として鉄を含有する合金と
なり、これが電極チツプの先端に付着し、堆積し
てチツプの保護金属膜となり、溶接を継続しても
保護金属膜の厚み、形状には大きな変化がなく、
常時良好な溶接ができ、かつチツプの損傷も防止
できるための考えられる。 この保護金属の組成は、めつき金属と地鉄との
合金を主体とするもので、平均濃度としてFe：
20〜60％、Zn：40〜80％程度の場合が多いが、
一般にFe濃度の高い方が好ましい。 又、めつき金属の成分もしくはMn、Ｓ等の鋼
板成分、Cr等の化成処理等表面処理生成物の成
分、及びCu等電極チツプの成分を含むことがあ
る。 以上の如く、スポツト溶接性を改善するには亜
鉛の酸化物層を鋼板表面に形成せしめればよい。
めつき層中に亜鉛を多量に含む場合はこの層を酸
化させればよいが、上層中に亜鉛を含有しない場
合あるいは亜鉛含有量の少ない場合は、単なるめ
つき層の酸化では亜鉛の酸化物を形成することは
できず、めつき層の酸化という方法はかならずし
もすべての鋼板に共通であるといえない。 そこで、本発明法ではあらゆるめつき鋼板に共
通な方法として、めつき鋼板表面に亜鉛酸化物と
亜鉛水酸化物を析出させ、かつ酸化物層を付着さ
せる方法を見出した。 すなわち、種々の亜鉛めつき鋼板を亜鉛イオン
と酸化剤を有する水溶液にに接触させ、該鋼板表
面に亜鉛酸化物と亜鉛水酸化物の１種又は２種を
含む酸化物層を、亜鉛の量にして0.03〜3.0ｇ／
m2付着せしめる方法である。 亜鉛イオンと酸化剤を含有する水溶液に鋼板が
接触すると、該鋼板表面の酸化物層中に亜鉛酸化
物が析出する。この際、亜鉛水酸化物も析出す
る。両者の析出割合は水溶液の種類によつて異な
るが、ともにスポツト溶接性に関する効果は変わ
らないので、全量が亜鉛酸化物であつても、ある
いは全量が亜鉛水酸化物であつても、両者が酸化
物層中に混在していてもかまわない。従つて、こ
の層の量は含有する亜鉛の量で規定される。 ここで、酸化剤とは、オゾン、過マンガン酸と
その塩類、重クロム酸塩、次亜塩素酸とその塩
類、亜塩素酸とその塩類、塩素酸とその塩類、次
亜臭素酸とその塩類、臭素酸とその塩類、次亜沃
素酸とその塩類、沃素酸とその塩類、硝酸とその
塩類等がある。過酸化物も酸化作用を示すが、金
属イオンが浴中に共存する場合、分解が激しく、
浴の寿命が極めて短くなるため、ここでいう酸化
剤からは除く。 本発明法の酸化剤としては、上述の酸化剤を１
種又は２種以上添加して用いることができる。
又、酸化作用を高めるために、酸と併用すること
もできる。 浴中に含有する亜鉛イオンの量としては、５
ｇ／以上含有させておく。この量未満では、生
成する亜鉛酸化物もしくは亜鉛水酸化物の量が少
なくなる。又、1000ｇ／を超えるとコストが高
くなるので、この量以下が好ましい。 添加の方法としては、金属亜鉛を溶解させて
も、硝酸亜鉛、塩化亜鉛等の亜鉛の化合物を添加
しても良く、又、接触時に亜鉛めつき鋼板から溶
出する亜鉛を利用しても良い。 酸化剤の種類としては、硝酸イオンが最も好ま
しい。これは、硝酸イオンの場合、安価であり、
取扱上の危険性も少なく、かつ処理時に危険な気
体を発生することもないためである。 本発明法で生成させる亜鉛酸化物、亜鉛水酸化
物を含む酸化物層とは、ZnO、Zn（OH）2等を含
有するもので、上層めつき組成金属の酸化物、た
とえば鉄−亜鉛合金めつきの場合のZnFe2O4等あ
るいは浴中に含まれる物質を含んでいてもよい。
又、Al等の不純物を含んでいてもかまわない。 該酸化物層の付着量は、亜鉛の量にして0.03
ｇ／m2未満では溶接性を向上させる効果がないた
め、この値を下限とし、又、3.0ｇ／m2を超える
と化成処理性が劣化するため、この値を上限とす
る。 即ち、酸化物層が3.0ｇ／m2超になると、酸化
物層が障害になり、例えば化成処理の一例とし
て、めつき鋼板表面に均一、かつ確実に燐酸亜鉛
の結晶を生成することができず、部分的に化成処
理膜が生成しない個所（一般にスケという）が発
生し、塗料密着性、耐食性等を劣化することにな
り好ましくない。 ［実施例］ 第１表に示す如く、本発明法によれば、電極チ
ツプの寿命が比較令に比して格段に向上している
ことがわかる。
の製造方法に関するものである。 ［従来の技術］ 亜鉛めつき鋼板の溶接性を向上させる方法とし
ては、例えば特開昭55−110783号、特開昭60−
63394号公報の如くめつき鋼板表面にAl2O3等の
酸化物皮膜を生成せしめ、該酸化物の高融点、高
電気抵抗を利用し、溶接性を向上させるとともに
電極チツプとめつき金属との接触を妨げ、チツプ
の溶損をを防止して寿命延長を図ることが開示さ
れている。 又特開昭59−104463号公報の如く、めつき鋼板
の表面に加熱処理により、ZnO／Zn比を0.1〜
0.70にした酸化膜を生成させ同様に溶接性等を向
上させることが開示されている。 しかしながら、このような方法においても、未
だ工業規模では満足すべき結果が得られ難く、め
つき鋼板における溶接性の向上が強く要求されて
いる。又、いかなる鋼板においても効果のある改
善方法はいまだ見出されていないのが実情であ
り、種々の鋼板に共通な改善方法の開発が望まれ
ている。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのような要求を有利に満足するため
になされたもので、チツプの耐久性を向上させ、
生産性に優れためつき鋼板の製造法である。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、亜鉛めつき鋼板を亜鉛イオンと酸化
剤を含有する水溶液に接触させ、該鋼板表面に亜
鉛酸化物と亜鉛水酸化物の１種又は２種を含む酸
化物層を、亜鉛の量にして0.03〜3.0ｇ／m2付着
させることを特徴とするスポツト溶接性に優れた
めつき鋼板の製造方法にある。 本発明の対象とする亜鉛めつき鋼板とは、溶融
めつき法、電気めつき法、蒸着めつき法、容射法
等各種の製造方法によるものを含み、めつき組成
としては純Znの他、ZnとFe、ZnとNi、ZnとAl、
ZnとMn等Znを主成分として、耐蝕性等諸機能の
向上のため１種ないし２種以上の合金元素及び不
純物元素を含み、又SiO2、Al2O3等のセラミツク
微粒子、TiO2等の酸化物、有機高分子をめつき
層中に分散させたものがあり、めつき層の厚み方
向で単一組成のもの、連続的あるいは層状に組成
が変化するものがあり、さらに多層めつき鋼板で
は、最上層あるいは中間層、最下層としてFeや
Niを主成分とし、Znを全く含有しないかもしく
は一部含有し、Ｐ等各種合金元素を含む層を有す
るものがある。 例えば、溶融亜鉛めつき鋼板、鉄−亜鉛合金化
溶融亜鉛めつき鋼板、亜鉛を主とするアルミニウ
ム、鉄等の合金溶融亜鉛めつき鋼板、めつき層断
面方向で下層が合金化されている合金化溶融亜鉛
めつき鋼板（一般にハーフアロイと称する）、片
面 鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛めつき層、他面溶融
亜鉛めつき層からなるめつき鋼板、これらのめつ
き層上に電気めつき、蒸着めつき等により亜鉛、
鉄、ニツケルを主成分とする金属をめつきした鋼
板、あるいは、電気亜鉛めつき鋼板、亜鉛、ニツ
ケル、クロム等合金電気めつき鋼板等、更に単層
又は多層合金電気めつき鋼板及びこれらのめつき
層上に有機皮膜を被覆しためつき鋼板、亜鉛及び
亜鉛含有金属の蒸着めつき鋼板等がある。 その他、SiO2、Al2O3等のセラミツクス微粒
子、TiO2酸化物微粒子及び有機高分子等を亜鉛
又は亜鉛合金めつき中に分散させた分散めつき鋼
板がある。 本発明では、該鋼板を亜鉛イオンと酸化剤を含
有する水溶液に接触させ、表面に亜鉛酸化物と亜
鉛水酸化物とを形成せしめる。接触させる水溶液
中に亜鉛イオンと酸化剤が含有される場合、鋼板
を接触させると鋼板表面に亜鉛の酸化物または水
酸化物が形成される。本来は、酸化物が形成され
るが、水溶液の場合には、酸化物層とともに水酸
化物が形成される。この亜鉛酸化物と亜鉛水酸化
物の１種又は２種を含む酸化物層を、亜鉛の量に
して0.03〜3.0ｇ／m2付着せしめる。亜鉛酸化物
と亜鉛水酸化物が発揮する効果は、同等であるの
で、この層の亜鉛の総量で付着量を規定すること
ができる。 めつき鋼板をスポツト溶接により接合しようと
すると、溶接時の発熱によりめつき層が溶融状態
となり、チツプ組成の銅とめつき金属とが選択的
に反応し、硬く脆い合金層を形成して、チツプが
損耗し、電極チツプの寿命を短命にすることにな
る。 しかしながら、電極チツプとめつき層との間に
亜鉛の酸化物層もしくは水酸化物層が存在する
と、この層は、銅−めつき金属の選択的合金化を
防止する作用があり、電極チツプの損耗を遅延さ
せる。 この理由は該層によりチツプとめつき金属との
接触が断たれ、合金層の生成による溶損を防止す
るとともに、さらに溶融状態のめつき金属が鋼板
の鉄と合金化され、主として鉄を含有する合金と
なり、これが電極チツプの先端に付着し、堆積し
てチツプの保護金属膜となり、溶接を継続しても
保護金属膜の厚み、形状には大きな変化がなく、
常時良好な溶接ができ、かつチツプの損傷も防止
できるための考えられる。 この保護金属の組成は、めつき金属と地鉄との
合金を主体とするもので、平均濃度としてFe：
20〜60％、Zn：40〜80％程度の場合が多いが、
一般にFe濃度の高い方が好ましい。 又、めつき金属の成分もしくはMn、Ｓ等の鋼
板成分、Cr等の化成処理等表面処理生成物の成
分、及びCu等電極チツプの成分を含むことがあ
る。 以上の如く、スポツト溶接性を改善するには亜
鉛の酸化物層を鋼板表面に形成せしめればよい。
めつき層中に亜鉛を多量に含む場合はこの層を酸
化させればよいが、上層中に亜鉛を含有しない場
合あるいは亜鉛含有量の少ない場合は、単なるめ
つき層の酸化では亜鉛の酸化物を形成することは
できず、めつき層の酸化という方法はかならずし
もすべての鋼板に共通であるといえない。 そこで、本発明法ではあらゆるめつき鋼板に共
通な方法として、めつき鋼板表面に亜鉛酸化物と
亜鉛水酸化物を析出させ、かつ酸化物層を付着さ
せる方法を見出した。 すなわち、種々の亜鉛めつき鋼板を亜鉛イオン
と酸化剤を有する水溶液にに接触させ、該鋼板表
面に亜鉛酸化物と亜鉛水酸化物の１種又は２種を
含む酸化物層を、亜鉛の量にして0.03〜3.0ｇ／
m2付着せしめる方法である。 亜鉛イオンと酸化剤を含有する水溶液に鋼板が
接触すると、該鋼板表面の酸化物層中に亜鉛酸化
物が析出する。この際、亜鉛水酸化物も析出す
る。両者の析出割合は水溶液の種類によつて異な
るが、ともにスポツト溶接性に関する効果は変わ
らないので、全量が亜鉛酸化物であつても、ある
いは全量が亜鉛水酸化物であつても、両者が酸化
物層中に混在していてもかまわない。従つて、こ
の層の量は含有する亜鉛の量で規定される。 ここで、酸化剤とは、オゾン、過マンガン酸と
その塩類、重クロム酸塩、次亜塩素酸とその塩
類、亜塩素酸とその塩類、塩素酸とその塩類、次
亜臭素酸とその塩類、臭素酸とその塩類、次亜沃
素酸とその塩類、沃素酸とその塩類、硝酸とその
塩類等がある。過酸化物も酸化作用を示すが、金
属イオンが浴中に共存する場合、分解が激しく、
浴の寿命が極めて短くなるため、ここでいう酸化
剤からは除く。 本発明法の酸化剤としては、上述の酸化剤を１
種又は２種以上添加して用いることができる。
又、酸化作用を高めるために、酸と併用すること
もできる。 浴中に含有する亜鉛イオンの量としては、５
ｇ／以上含有させておく。この量未満では、生
成する亜鉛酸化物もしくは亜鉛水酸化物の量が少
なくなる。又、1000ｇ／を超えるとコストが高
くなるので、この量以下が好ましい。 添加の方法としては、金属亜鉛を溶解させて
も、硝酸亜鉛、塩化亜鉛等の亜鉛の化合物を添加
しても良く、又、接触時に亜鉛めつき鋼板から溶
出する亜鉛を利用しても良い。 酸化剤の種類としては、硝酸イオンが最も好ま
しい。これは、硝酸イオンの場合、安価であり、
取扱上の危険性も少なく、かつ処理時に危険な気
体を発生することもないためである。 本発明法で生成させる亜鉛酸化物、亜鉛水酸化
物を含む酸化物層とは、ZnO、Zn（OH）2等を含
有するもので、上層めつき組成金属の酸化物、た
とえば鉄−亜鉛合金めつきの場合のZnFe2O4等あ
るいは浴中に含まれる物質を含んでいてもよい。
又、Al等の不純物を含んでいてもかまわない。 該酸化物層の付着量は、亜鉛の量にして0.03
ｇ／m2未満では溶接性を向上させる効果がないた
め、この値を下限とし、又、3.0ｇ／m2を超える
と化成処理性が劣化するため、この値を上限とす
る。 即ち、酸化物層が3.0ｇ／m2超になると、酸化
物層が障害になり、例えば化成処理の一例とし
て、めつき鋼板表面に均一、かつ確実に燐酸亜鉛
の結晶を生成することができず、部分的に化成処
理膜が生成しない個所（一般にスケという）が発
生し、塗料密着性、耐食性等を劣化することにな
り好ましくない。 ［実施例］ 第１表に示す如く、本発明法によれば、電極チ
ツプの寿命が比較令に比して格段に向上している
ことがわかる。
【表】
【表】
［発明の効果］
かくすることにより、スポツト溶接において、
連続打点数を増加し、それだけチツプを取り替え
ることなく長時間溶接ができ、チツプの耐久性を
向上することができる。 又溶接による生産性を向上させることができ、
かつ適性電流範囲も従来材と同レベルであり、溶
接性も良好である等の優れた効果が得られる。
連続打点数を増加し、それだけチツプを取り替え
ることなく長時間溶接ができ、チツプの耐久性を
向上することができる。 又溶接による生産性を向上させることができ、
かつ適性電流範囲も従来材と同レベルであり、溶
接性も良好である等の優れた効果が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛めつき鋼板を亜鉛イオンと酸化剤を含有
する水溶液に接触させ、該鋼板表面に亜鉛酸化物
と亜鉛水酸化物の１種又は２種を含む酸化物層
を、亜鉛の量にして0.03〜3.0ｇ〜m2付着させる
ことを特徴とするスポツト溶接性に優れためつき
鋼板の製造方法。 ２ 酸化剤が硝酸イオンであることを特徴とする
請求項１記載のスポツト溶接性に優れためつき鋼
板の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236238A JPH0285390A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方法 |
| DE68917332T DE68917332T2 (de) | 1988-02-19 | 1989-02-13 | Verwendung eines Zink oder Zinklegierung-plattierten Stahlblechs mit ausgezeichneten Punktschweisseigenschaften. |
| EP89102457A EP0329057B1 (en) | 1988-02-19 | 1989-02-13 | Use of a zinc- or zinc alloy-coated steel sheet having excellent spot-weldability |
| US07/309,260 US4957594A (en) | 1988-02-19 | 1989-02-13 | Process for producing a zinc or zinc alloy coated steel sheet having excellent spot weldability |
| CA000591318A CA1332679C (en) | 1988-02-19 | 1989-02-17 | Zinc- or zinc alloy-coated steel sheet having excellent spot-weldability and process for producing same |
| KR1019890001886A KR920002416B1 (ko) | 1988-02-19 | 1989-02-18 | 점용접성이 우수한 아연 또는 아연합금도금강판 및 그것의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236238A JPH0285390A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285390A JPH0285390A (ja) | 1990-03-26 |
| JPH0572475B2 true JPH0572475B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=16997830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63236238A Granted JPH0285390A (ja) | 1988-02-19 | 1988-09-22 | スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0285390A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5993900A (ja) * | 1982-11-20 | 1984-05-30 | Nippon Steel Corp | 溶接性に優れた亜鉛メツキ鋼板 |
| JPS63186883A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 | Nippon Steel Corp | スポツト溶接性に優れた亜鉛系めつき鋼板 |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP63236238A patent/JPH0285390A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0285390A (ja) | 1990-03-26 |
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